積云模式中上行閃電參數(shù)化方案及探討
發(fā)布時(shí)間:2021-12-29 17:10
上行地閃是一種始發(fā)于超高建筑物(高度至少在100m以上)頂端的大氣放電現(xiàn)象,目前對(duì)其的認(rèn)知主要通過地面觀測(cè),而相應(yīng)的理論模式研究較為缺乏。本文在已有的雙向先導(dǎo)隨機(jī)模型的基礎(chǔ)上,創(chuàng)建上行地閃隨機(jī)放電參數(shù)化方案,并耦合到雷暴云起、放電模式中,進(jìn)行了二維高分辨率上行地閃放電的模擬實(shí)驗(yàn),得到的上行閃電與觀測(cè)結(jié)果具有較好的一致性。通過分析雷暴云電荷結(jié)構(gòu)給出了常規(guī)地閃起始的有利云內(nèi)環(huán)境特征,并分析了正、負(fù)上行地閃一些特征的異同,定量的分析了雷暴云各部分電荷區(qū)對(duì)上行地閃觸發(fā)的影響,也對(duì)上行、下行地閃進(jìn)行了對(duì)比。其各部分主要結(jié)論如下:(1)模擬得到的上行正地閃多為誘導(dǎo)觸發(fā)的上行地閃,通常是三極電荷結(jié)構(gòu)下次正電荷區(qū)與地面之間的一種放電現(xiàn)象,前次云閃過程對(duì)空間環(huán)境電場(chǎng)的影響為其起始提供了有利條件,整個(gè)放電過程延伸范圍有限、分叉少、放電不充分;上行負(fù)地閃多為偶極電荷結(jié)構(gòu)中主負(fù)電荷區(qū)與地面之間的放電過程,溫度層結(jié)的高度低以及降水粒子的下沉使電荷區(qū)高度降低是其起始的根本原因,上行負(fù)地閃發(fā)展旺盛,分支較多;誘導(dǎo)觸發(fā)的上行地閃主要發(fā)生于雷暴成熟期,而自行觸發(fā)的上行地閃則更容易在雷暴消散期起始。(2)雷暴云最底部電荷...
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究目的與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 物理特性
1.2.2 觸發(fā)機(jī)制
1.2.3 放電模式的研究發(fā)展
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 計(jì)算方法與上行地閃的參數(shù)化方案
2.1 計(jì)算方法
2.2 參數(shù)化方案
2.2.1 上行地閃放電參數(shù)化方案
2.3 個(gè)例及起始參數(shù)選取
第三章 上行正、負(fù)地閃以及觸發(fā)類型的對(duì)比分析
3.1 正、負(fù)上行地閃的對(duì)比分析
3.1.1 上行正、負(fù)地閃的電位與電荷分布對(duì)比分析
3.1.2 上行正、負(fù)先導(dǎo)傳播范圍以及分形情況對(duì)比分析
3.2 上行地閃觸發(fā)類型的時(shí)間分布對(duì)比
3.3 結(jié)論與討論
第四章 雷暴云的各部分電荷區(qū)對(duì)上行地閃觸發(fā)的影響
4.1 雷暴云最底部電荷區(qū)的影響分析
4.1.1 雷暴云最底部電荷區(qū)的總電荷量與高度影響分析
4.1.2 雷暴云最底部電荷區(qū)的高度對(duì)不同電荷結(jié)構(gòu)下觸發(fā)的上行地閃的影響分析
4.2 雷暴云主正、主負(fù)電荷區(qū)對(duì)上行地閃觸發(fā)的影響分析
4.2.1 云內(nèi)閃電活動(dòng)對(duì)雷暴云主正、主負(fù)電荷區(qū)的分布影響分析
4.2.2 云閃后的雷暴云主正、主負(fù)電荷區(qū)的分布對(duì)電場(chǎng)的影響分析
4.3 結(jié)果與討論
第五章 上行地閃與下行地閃觸發(fā)時(shí)的雷暴云電荷背景對(duì)比
5.1 模擬結(jié)果
5.2 結(jié)論與討論
第六章 總結(jié)與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 存在的不足與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雷暴云底部正電荷區(qū)對(duì)閃電類型影響的數(shù)值模擬[J]. 譚涌波,梁忠武,師正,朱俊儒,郭秀峰. 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2014(12)
[2]Concurrent Upward Lightning Flashes from Two Towers[J]. JIANG Ru-Bin,SUN Zhu-Ling,WU Zhi-Jun. Atmospheric and Oceanic Science Letters. 2014(03)
[3]建筑物尖端對(duì)大氣電場(chǎng)畸變影響的數(shù)值計(jì)算[J]. 郭秀峰,譚涌波,郭鳳霞,師正,王寧寧. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2013(02)
[4]隨機(jī)性與電環(huán)境特征對(duì)地閃擊地點(diǎn)影響的數(shù)值模擬[J]. 譚涌波,師正,王寧寧,郭秀峰. 地球物理學(xué)報(bào). 2012(11)
[5]雷擊建筑物的先導(dǎo)連接過程模擬[J]. 任曉毓,張義軍,呂偉濤,陶善昌,德慶措姆. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2010(04)
[6]棒-板長(zhǎng)間隙正極性流注生長(zhǎng)概率模型及應(yīng)用[J]. 賀恒鑫,何俊佳,錢冠軍,張丹丹,黃萍. 高電壓技術(shù). 2008(10)
[7]五點(diǎn)差分格式求解泊松方程并行算法的研究[J]. 廖臣,祝大軍,劉盛綱. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(01)
[8]靜態(tài)電磁場(chǎng)邊值問題計(jì)算方法[J]. 宋燎原,王平,張海峰,李柱銀. 大學(xué)物理. 2007(08)
[9]云閃放電對(duì)云內(nèi)電荷和電位分布影響的數(shù)值模擬[J]. 譚涌波,陶善昌,祝寶友,馬明,呂偉濤. 地球物理學(xué)報(bào). 2007(04)
[10]雷暴云內(nèi)閃電雙層、分枝結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬[J]. 譚涌波,陶善昌,祝寶友,馬明,呂偉濤. 中國(guó)科學(xué).D輯:地球科學(xué). 2006(05)
本文編號(hào):3556532
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究目的與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 物理特性
1.2.2 觸發(fā)機(jī)制
1.2.3 放電模式的研究發(fā)展
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 計(jì)算方法與上行地閃的參數(shù)化方案
2.1 計(jì)算方法
2.2 參數(shù)化方案
2.2.1 上行地閃放電參數(shù)化方案
2.3 個(gè)例及起始參數(shù)選取
第三章 上行正、負(fù)地閃以及觸發(fā)類型的對(duì)比分析
3.1 正、負(fù)上行地閃的對(duì)比分析
3.1.1 上行正、負(fù)地閃的電位與電荷分布對(duì)比分析
3.1.2 上行正、負(fù)先導(dǎo)傳播范圍以及分形情況對(duì)比分析
3.2 上行地閃觸發(fā)類型的時(shí)間分布對(duì)比
3.3 結(jié)論與討論
第四章 雷暴云的各部分電荷區(qū)對(duì)上行地閃觸發(fā)的影響
4.1 雷暴云最底部電荷區(qū)的影響分析
4.1.1 雷暴云最底部電荷區(qū)的總電荷量與高度影響分析
4.1.2 雷暴云最底部電荷區(qū)的高度對(duì)不同電荷結(jié)構(gòu)下觸發(fā)的上行地閃的影響分析
4.2 雷暴云主正、主負(fù)電荷區(qū)對(duì)上行地閃觸發(fā)的影響分析
4.2.1 云內(nèi)閃電活動(dòng)對(duì)雷暴云主正、主負(fù)電荷區(qū)的分布影響分析
4.2.2 云閃后的雷暴云主正、主負(fù)電荷區(qū)的分布對(duì)電場(chǎng)的影響分析
4.3 結(jié)果與討論
第五章 上行地閃與下行地閃觸發(fā)時(shí)的雷暴云電荷背景對(duì)比
5.1 模擬結(jié)果
5.2 結(jié)論與討論
第六章 總結(jié)與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 存在的不足與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雷暴云底部正電荷區(qū)對(duì)閃電類型影響的數(shù)值模擬[J]. 譚涌波,梁忠武,師正,朱俊儒,郭秀峰. 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2014(12)
[2]Concurrent Upward Lightning Flashes from Two Towers[J]. JIANG Ru-Bin,SUN Zhu-Ling,WU Zhi-Jun. Atmospheric and Oceanic Science Letters. 2014(03)
[3]建筑物尖端對(duì)大氣電場(chǎng)畸變影響的數(shù)值計(jì)算[J]. 郭秀峰,譚涌波,郭鳳霞,師正,王寧寧. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2013(02)
[4]隨機(jī)性與電環(huán)境特征對(duì)地閃擊地點(diǎn)影響的數(shù)值模擬[J]. 譚涌波,師正,王寧寧,郭秀峰. 地球物理學(xué)報(bào). 2012(11)
[5]雷擊建筑物的先導(dǎo)連接過程模擬[J]. 任曉毓,張義軍,呂偉濤,陶善昌,德慶措姆. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2010(04)
[6]棒-板長(zhǎng)間隙正極性流注生長(zhǎng)概率模型及應(yīng)用[J]. 賀恒鑫,何俊佳,錢冠軍,張丹丹,黃萍. 高電壓技術(shù). 2008(10)
[7]五點(diǎn)差分格式求解泊松方程并行算法的研究[J]. 廖臣,祝大軍,劉盛綱. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(01)
[8]靜態(tài)電磁場(chǎng)邊值問題計(jì)算方法[J]. 宋燎原,王平,張海峰,李柱銀. 大學(xué)物理. 2007(08)
[9]云閃放電對(duì)云內(nèi)電荷和電位分布影響的數(shù)值模擬[J]. 譚涌波,陶善昌,祝寶友,馬明,呂偉濤. 地球物理學(xué)報(bào). 2007(04)
[10]雷暴云內(nèi)閃電雙層、分枝結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬[J]. 譚涌波,陶善昌,祝寶友,馬明,呂偉濤. 中國(guó)科學(xué).D輯:地球科學(xué). 2006(05)
本文編號(hào):3556532
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